城市核心区域爆破施工技术与总结

(整期优先)网络出版时间:2022-06-26
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城市核心区域爆破施工技术与总结

陈航

中铁四局集团第五工程有限公司 江西九江 332000

摘要:中铁四局五公司在城市区域爆破施工过程中,合理选择爆破施工方法、严格选取了爆破施工的参数,现场并及时做出调整,并对周边建筑物及环境没有较大的影响,起到节省时间、提高工效的目的,进而节省了大量的施工成本,达到了了低成本、高效率、周期短等良好效果,施工期间未由于周边震感强烈的而产生的投诉,受到了地铁集团、中铁南方公司和周边住户的一致好评。

关键词:城市核心区域;爆破施工;总结

1工程概况

公司参建深圳黄木岗综合交通枢纽,黄木岗综合交通枢纽工程二工区深基坑开挖工程包括西侧地下空间、24号线,里程SK0+468.926~SK0+817.078,24号线为地下四层结构,采用盖挖逆作法施工,土石方量共33万方,其中土方开挖27.9万方,石方爆破5.1万方。本单位根据现场周边地质环境,结合工程特点,在考虑工期成本和施工便捷性的基础上,对深基坑岩面破除施工要点进行研究。通过该项目的施工,总结一套完整的、科学的城市区域内爆破的精确化施工方法。

2松动控制爆破施工优势

松动控制爆破是应用机械成孔,然后一次性炸散岩石,虽然岩石松动但是不会随处飞散,能够对爆破产生的振动作用等情况实现精准的控制,有效的避免了爆破对周边环境的威胁作用,最后将岩石运出现场。该爆破作业方式已经在多种情况下进行了实践应用,取得了良好的效果,保证了最终的爆破安全目标,具体分析如下:

(1)相对传统石方破除,此工法飞石可控,爆破振动小,对周边环境、建筑物,持续影响较小。

(2)对基坑进行分幅、分台阶进行爆破作业可以最大提升破除效率,这样既能满足开挖出渣要求,也能满足每天都有爆破工作面进行爆破。

(3)根据不同地质条件、不同位置、不同爆破类型以及实时监测信息反馈情况,可以选取合理的爆破参数,并及时进行最优化的调整,根据现场不同的条件从而提供更多的选择。

(4)对比静态爆破,该工法在同等情况下可缩短工期、节约成本。

3工艺原理

根据工程现场实际情况,距居民楼30m、围护结构及立柱3m范围内的,采用静态破碎法施工;其他石方区域爆破深度小于5米、地段修整、底根处理采用Ф42或50mm浅孔松动控制爆破;若爆破深度大于5米,在满足安全振速控制要求的情况下,采用Ф76mm深孔弱松动控制爆破。

本工程使用导管进行起爆,必须保证其与周边建筑保持30米以上的距离,使用电子起爆装置,让爆破过程能够始终保持在可控的范围内运行。

4施工工艺要点

4.1施工准备

(1)在爆破施工前,施工方案必须经过公安机关审批并进行安全评估。

(2)爆破操作人员需要符合爆破技术要求,具有特种作业证,同时要参与爆破方案的制定与交底等方面的工作。

(3)起爆的区域应进行准确的计算,同时应考虑周边包括建筑、设备、工艺等环境因素,对地质等情况进行准确的勘测。

4.2钻孔工程

4.2.1炮孔设计

应根据炸药的基本参数对炮孔进行合理的规划,通过有资质的爆破技术人员对现场的炮孔网络进行规划,依据现场情况进行准确的调整,调整应小于10%。

4.2.2炮孔钻凿

爆破技术人员按照炮孔设计参数的要求,对现场进行准确的炮孔施工。

4.2.3炮孔验收

炮孔验收是十分重要的过程,保证其基本参数满足设计与规范的要求,复核其基本位置和含水情况,为后续爆破施工打下良好的基础。

4.3装药

4.3.1装药前准备工作

⑴爆破技术人员应根据设计要求,准备相应种类和数量的炸药。

⑵对雷管的种类进行准确的复核。

⑶保证电子雷管应满足电阻和电导的基本质量。

⑷对炮孔内外的杂物进行彻底的清理。

⑸对炮棍上的标注进行严格的复核。

⑹装药前应设警戒区,非爆破作业人员禁止入内。

4.3.2装药

本工程连续装药,用炮棍将药卷捅到位。需要使用木质炮棍捅,以此避免出现装药堵塞的情况。在起爆材料装入后,严禁继续捅进,保证炸药的安全。

4.4起爆网路敷设及起爆站

网路敷设必须保证线路的接头与保护工作,避免出现错漏接的问题,为后续爆破施工的稳定性创造良好的条件,同时要准确的进行文字、影像等资料的记录并收档。起爆站作为工程中的操作场所,应保证其处于安全的位置,且能够准确的观察现场起爆情况,应采取措施避免爆炸过程中可能出现的飞石的风险状况。在起爆区域应保证通讯的稳定,起爆电源应有用电保障措施,并应将其位置设置在不受爆破影响的区域,最大程度的保证起爆过程的安全稳定。

4.5起爆

应组建专业的起爆队伍,队伍成员必须具备爆破技术资格证书。操作过程应由两人共同完成,完善互相监督。

4.6爆后检查

在进行爆破后,需要组建专业队伍对爆破之后的情况进行准确的监测,必须对现场可能存在的未爆破等问题进行有效的检查,之后才能进行后续的施工。为了避免推迟爆炸等方面的情况,需要按照规范要求的等待时间后方能有工作人员进入爆破区,充分的保障人员的安全。

5施工总结

5.1施工组织总结

24号线黄木岗站石方量5.1万方,工期紧,每天爆破药量不少于200kg;爆破方量不小于600m3,为满足每天都能提供爆破工作面,基坑横向分为南北两侧分幅进行爆破作业,纵向分台阶进行爆破作业,这样既能满足开挖出渣要求,也能满足每天都有爆破工作面进行爆破。

5.2布孔间距、单孔药量对振速和岩石粒径的影响

根据现场地质情况和爆破台阶划分,最初确定布孔间距为:孔距a=1.5m,排距b=1.5m,台阶高度3.4米。为了保证最大岩石粒径小于0.6m,市政大厦振速小于1cm/s,又能满足每天岩石爆破量达到600m3;经过现场爆破试验确认爆破技术可行,装药结构、起爆网络、振速控制、飞石控制、扬尘控制均不变,得出当岩石为强风化花岗岩,单孔药量2.1kg,当岩石为中风化花岗岩,单孔药量2.2kg,对于微风化花岗岩,可以保障药量为2.3-2.4kg,实现了较好的效果;依次对后续的炮眼位置进行调整,应避免大幅度的整理。

5.3布孔间距、单孔药量对振速和岩石粒径的影响

为保证爆破后岩石粒径满足出渣要求,强风化花岗岩为例,选取台阶高度3.4m,单孔装药量2.1kg,对炮孔的间距和排距进行调整,得出以下数据:考虑到经济效益,炮孔间距=1.3m,孔排距=1.3m;岩石粒径已满足出渣要求,不需要进行二次机械破碎,爆破效果明显。

为保证爆破后岩石粒径满足出渣要求,中风化花岗岩为例,选取台阶高度3.4m,单孔装药量2.2kg,对炮孔的间距和排距进行调整,得出以下数据:炮孔间距=1.2m,孔排距=1.2m;岩石粒径满足出渣要求,不需要进行二次机械破碎,爆破效果明显。

5.4对比总结

经监测数据及爆破装药统计对比发现,在爆破台阶高度和布孔间距相同的情况下,装药量越大,岩石粒径越小,随之爆破振速增大。

为保证周边建筑结构安全,在保证安全振速的前提的,减小布孔间排距,反复调整装药量,最终确认台阶高度为3.4m,当岩石为强风化花岗岩,炮孔间距=1.3m,孔排距=1.3m,单孔药量2.1kg;当岩石为中风化花岗岩,炮孔间距=1.2m,孔排距=1.2m,单孔药量2.2kg;当岩石为微风化花岗岩,炮孔间距=1.2m,孔排距=1.2m,单孔药量2.3-2.4kg,爆破效果最佳。

参考文献

[1]李书安.蒙华铁路爆破施工对临近高速公路影响分析[J].科技视界.2017(06)

[2]赵晓东.轨道交通大跨度主站双侧壁导坑法爆破施工设计[J].煤矿爆破.2017(04)

[3]刘立.试析盾构区间硬岩段工程施工中的爆破施工方法[J].城市建筑.2020(09)